Квантовая энергетика
Исследования и разработка экологически чистых источников возобновляемой энергии
Экологически чистый источник возобновляемой энергии
Идея использования окружающей энергии в форме света, вибрации, тепла, радиоволн и т. д. становится все более популярной и привлекательной. Энергия везде и она безгранична и она будет собираться из окружающего пространства и применяться в автономных гаджетах и устройствах БЕЗ НЕОБХОДИМОСТИ ЗАРЯДКИ или ВНЕШНЕГО ПИТАНИЯ. Квантовая энергетика - экологичные природоподобные технологии и источник возобновляемой энергии.
В этом обзоре мы познакомимся с Трибоэлектрическими наногенераторами (TЭНГ). Это технология сбора энергии, которая основывается на эффектах связи контактной электрификации и электростатической индукции между двумя твердыми телами или жидкостью и твердым телом (материалами с разной плотностью). Их разновидности с 2014 года множатся. К 2021 году различные виды Трибоэлектрических наногенераторов (ТЭНГ) были широко продемонстрированы для использования в качестве сборщиков энергии и датчиков с автономным питанием и находятся на переднем крае альтернативных энергетических технологий.
Несмотря на то, что принципы работы этих устройств не совсем понятны даже изобретателям, а эффективность этих устройств пока не очень велика, и безопасность применения некоторых пока оставляет вопросы. Несмотря на все это, эти устройства демонстрируют внушительные результаты и повышают шансы что такие модели генераторов электроэнергии самого крошечного размера становятся новым источником возобновляемой энергии.
В этом обзоре мы познакомимся с Трибоэлектрическими наногенераторами (TЭНГ). Это технология сбора энергии, которая основывается на эффектах связи контактной электрификации и электростатической индукции между двумя твердыми телами или жидкостью и твердым телом (материалами с разной плотностью). Их разновидности с 2014 года множатся. К 2021 году различные виды Трибоэлектрических наногенераторов (ТЭНГ) были широко продемонстрированы для использования в качестве сборщиков энергии и датчиков с автономным питанием и находятся на переднем крае альтернативных энергетических технологий.
Несмотря на то, что принципы работы этих устройств не совсем понятны даже изобретателям, а эффективность этих устройств пока не очень велика, и безопасность применения некоторых пока оставляет вопросы. Несмотря на все это, эти устройства демонстрируют внушительные результаты и повышают шансы что такие модели генераторов электроэнергии самого крошечного размера становятся новым источником возобновляемой энергии.
Трибоэлектрическим эффектом называют явление возникновения электрических зарядов у некоторых материалов при их трении друг о друга. Данный эффект по своей сути является проявлением контактной электризации, которая известна человечеству со времен античности.
Еще Фалес Милетский наблюдал это явление в экспериментах с янтарной палочкой, натираемой шерстью. Кстати, само слово «электричество» берет свое начало именно оттуда, ведь в переводе с греческого языка слово «электрон» обозначает янтарь.
Еще Фалес Милетский наблюдал это явление в экспериментах с янтарной палочкой, натираемой шерстью. Кстати, само слово «электричество» берет свое начало именно оттуда, ведь в переводе с греческого языка слово «электрон» обозначает янтарь.
В этой статье мы рассмотрим 4 варианта наногенераторов:
1.
1.
Вода. Собирает энергию падающей воды.
2.
2.
Ветер. Cобирает энергию от простого ветра.
3.
3.
Контактный. Для применения в умной одежде.
4.
4.
Электромагнитный. Собирает энергию от электромагнитных волн из окружающего пространства.
Пример внедрения технологии в нейрохирургии
Пример внедрения технологии в нейрохирургии
Автономные устройства на основе квантовых и графеновых энерготехнологий.
Энергия падающей воды
Энергия из капли воды
Трибоэлектрические наногенераторы могут собирать энергию падающей воды. Исследовательская группа во главе с учеными из Городского университета Гонконга (CityU) разработала электрогенератор на каплеобразной основе (DEG), который может стать новым источником возобновляемой и предельно дешевой энергии.
В долгосрочной перспективе новая конструкция может быть применена и установлена на различных поверхностях, где жидкость контактирует с твердым веществом, чтобы полностью использовать низкочастотную кинетическую энергию воды. Это может применяться на поверхности корпуса парома, береговой линии, до поверхности зонтов или даже внутри бутылок с водой.
Подробнее:
https://naukatehnika.com/triboelektricheskie-nanog...
https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/...
В долгосрочной перспективе новая конструкция может быть применена и установлена на различных поверхностях, где жидкость контактирует с твердым веществом, чтобы полностью использовать низкочастотную кинетическую энергию воды. Это может применяться на поверхности корпуса парома, береговой линии, до поверхности зонтов или даже внутри бутылок с водой.
Подробнее:
https://naukatehnika.com/triboelektricheskie-nanog...
https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/...
"Капля воды вырабатывает энергию для
100 светодиодных лампочек"
"Дожди могут стать источником электрической энергии"
100 светодиодных лампочек"
"Дожди могут стать источником электрической энергии"
энергия от простого ветра
Сбор энергии ветра
Исследователи разработали «крошечную ветряную турбину», которая улавливает энергию ветра, такого же легкого, как ветер, производимый при быстрой прогулке.
Как сообщают исследователи в журнале Cell Reports Physical Science, устройство может питать до 100 светодиодных ламп, а также датчики температуры энергией от легких ветров, например, создаваемых при быстрой прогулке.
Ближайшая цель ученых - сделать его более эффективным, чтобы обеспечить бесперебойное и устойчивое энергоснабжение небольших мобильных устройств, разработав наногенератор размером с монету. Вторая цель - дополнить ветряные турбины, позволяющие справляться с ветрами, которых они в настоящее время не могут достичь, т.е увеличить мощность устройства до 1000 Вт, чтобы оно могло конкурировать с традиционными ветряными турбинами и разместить эти устройства там, где традиционные ветряные турбины недоступны, например, в горах или на крыше зданий для обеспечения устойчивой энергетики.
В отличие от турбин, в которых используются катушки и магниты, где затраты фиксированы, новая разработка позволяет подбирать недорогие и доступные материалы. Миниатюрный генератор также можно безопасно использовать в заповедниках или городах, потому что он не имеет вращающихся частей.
Подробнее:
https://www.sciencemag.org/news/2020/09/tiny-devic...
https://www.theguardian.com/environment/2020/sep/2...
Как сообщают исследователи в журнале Cell Reports Physical Science, устройство может питать до 100 светодиодных ламп, а также датчики температуры энергией от легких ветров, например, создаваемых при быстрой прогулке.
Ближайшая цель ученых - сделать его более эффективным, чтобы обеспечить бесперебойное и устойчивое энергоснабжение небольших мобильных устройств, разработав наногенератор размером с монету. Вторая цель - дополнить ветряные турбины, позволяющие справляться с ветрами, которых они в настоящее время не могут достичь, т.е увеличить мощность устройства до 1000 Вт, чтобы оно могло конкурировать с традиционными ветряными турбинами и разместить эти устройства там, где традиционные ветряные турбины недоступны, например, в горах или на крыше зданий для обеспечения устойчивой энергетики.
В отличие от турбин, в которых используются катушки и магниты, где затраты фиксированы, новая разработка позволяет подбирать недорогие и доступные материалы. Миниатюрный генератор также можно безопасно использовать в заповедниках или городах, потому что он не имеет вращающихся частей.
Подробнее:
https://www.sciencemag.org/news/2020/09/tiny-devic...
https://www.theguardian.com/environment/2020/sep/2...
Энергия от соприкосновния
Контактного режима
Разрабатывалась технология для применения в умной одежде. Преобразует движение в накопленную энергию. Накопленное электричество затем можно использовать для питания мобильных телефонов или других устройств.
Представлена новая модель, которая всесторонне объясняет принципы работы трибоэлектрических наногенераторов контактного режима (ТЭНГ) на основе уравнений Максвелла.
Эта технология может быть применена не только к одежде, ее можно интегрировать в тротуар, поэтому, когда люди постоянно ходят по ней, она может накапливать электричество, которое затем может использоваться для питания ленточных ламп или в шинах автомобиля, чтобы они могли питать автомобиль.
Подробнее: https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/201...!divAbstract
Рисунок. (а) Распределение электрического поля перпендикулярно бесконечно большому заряженному слою; (б) Общее электрическое поле, возникающее из-за двух противоположных заряженных бесконечно больших слоев, и (в) получение выражения для полного электрического поля, возникающего от двух противоположно заряженных поверхностей; (г)структура и распределение заряда типичного контактного ТЭНГ.
Энергия от электромагнитных волн
Сбор энергии от электромагнитных волн
Электромагнитные волны содержат энергию, и было несколько методов, используемых для получения этой мощности, вплоть до кристаллических радиоприемников столетие назад, которые использовали свою энергию для работы от радиоволн, которые они принимали.
Исследователи опубликовали результаты в Nature и продемонстрировали пока скромные достижения в получении энергии от сигналов Wi-Fi, разработали тонкую и гибкую ректенну (антенну для сбора радиоволн) - толщиной всего в несколько атомов.
Энергия Wi-Fi собирается в виде переменного тока, собираемого полупроводником, созданным из дисульфида молибдена в сочетании с антенной диапазона Wi-Fi, и преобразуется в полезную энергию постоянного тока. Команда сообщает, что 40 мкВт энергии можно получить из обычного сигнала Wi-Fi мощностью 150 мкВт, что составляет почти 30 процентов, а в перспективе 50 и более.
Подробнее: https://www.nature.com/articles/s41586-019-0892-1
Исследователи опубликовали результаты в Nature и продемонстрировали пока скромные достижения в получении энергии от сигналов Wi-Fi, разработали тонкую и гибкую ректенну (антенну для сбора радиоволн) - толщиной всего в несколько атомов.
Энергия Wi-Fi собирается в виде переменного тока, собираемого полупроводником, созданным из дисульфида молибдена в сочетании с антенной диапазона Wi-Fi, и преобразуется в полезную энергию постоянного тока. Команда сообщает, что 40 мкВт энергии можно получить из обычного сигнала Wi-Fi мощностью 150 мкВт, что составляет почти 30 процентов, а в перспективе 50 и более.
Подробнее: https://www.nature.com/articles/s41586-019-0892-1
Рис. 1 | Гибкая ректенна на основе 2D самовыравнивающаяся MoS2-гетероструктуры диода Шоттки.
а) Схема бокового диода Шоттки на основе полупроводниково-металлического MoS2 (2H – 1T / 1T ′) фазовый переход. Золото слой образует омический контакт с металлическим (1T / 1T ′) MoS2, который также образует омический контакт с полупроводником (2H) MoS2. В слой палладия образует контакт Шоттки с полупроводниковый (2H) MoS2. Антенна преобразует электромагнитное излучение в Диапазон Wi-Fi в переменный ток. сигнал. Боковой MoS2 диод достаточно быстр, чтобы выпрямить переменный ток. сигнал и генерировать постоянный ток. сигнал для питания нагрузки на ее выход. Синие и красные стрелки указывают на переменный ток. и d.c. токи соответственно. Врезка, сканирование электронно-микроскопическое изображение MoS2 Schottky выпрямитель. Ширина канала 40 мкм. b) постоянный ток ВАХ диода Шоттки из MoS2. в логарифмической шкале. Врезка, ленточная диаграмма развязки MoS2 Шоттки под передним bias V. Φbi - встроенный потенциал MoS2 Диод Шоттки, e - заряд электрона, EF указывает на уровень Ферми полупроводниковой MoS2. c) текущая чувствительность MoS2 Диод Шоттки в разных точках внешнего смещения.
а) Схема бокового диода Шоттки на основе полупроводниково-металлического MoS2 (2H – 1T / 1T ′) фазовый переход. Золото слой образует омический контакт с металлическим (1T / 1T ′) MoS2, который также образует омический контакт с полупроводником (2H) MoS2. В слой палладия образует контакт Шоттки с полупроводниковый (2H) MoS2. Антенна преобразует электромагнитное излучение в Диапазон Wi-Fi в переменный ток. сигнал. Боковой MoS2 диод достаточно быстр, чтобы выпрямить переменный ток. сигнал и генерировать постоянный ток. сигнал для питания нагрузки на ее выход. Синие и красные стрелки указывают на переменный ток. и d.c. токи соответственно. Врезка, сканирование электронно-микроскопическое изображение MoS2 Schottky выпрямитель. Ширина канала 40 мкм. b) постоянный ток ВАХ диода Шоттки из MoS2. в логарифмической шкале. Врезка, ленточная диаграмма развязки MoS2 Шоттки под передним bias V. Φbi - встроенный потенциал MoS2 Диод Шоттки, e - заряд электрона, EF указывает на уровень Ферми полупроводниковой MoS2. c) текущая чувствительность MoS2 Диод Шоттки в разных точках внешнего смещения.
квантовая энергетика
Графеновые энерготехнологии
Механические и электронные свойства двумерных материалов делают их перспективными для использования в гибкой электронике. Их атомная толщина и возможность крупномасштабного синтеза могут позволить разработать «умную кожу», которая может преобразовывать обычные объекты в интеллектуальную распределенную сенсорную сеть .
Многие важные компоненты такой распределенной электронной системы уже были продемонстрированы (например, транзисторы, датчики и устройства памяти на основе двумерных материалов). В дальнейшем, нас ожидают новые открытия: эффективные, гибкие и постоянно работающее решение для сбора энергии, которые необходимы для автономных систем.
Мы выражает готовность расширять исследовательскую работу и сотрудничество с самыми различными заинтересованными сторонами по всему миру и приглашаем к сотрудничеству в создании и внедрении графеновых энерготехнологий на основе производимого нами зеленого графена.
Многие важные компоненты такой распределенной электронной системы уже были продемонстрированы (например, транзисторы, датчики и устройства памяти на основе двумерных материалов). В дальнейшем, нас ожидают новые открытия: эффективные, гибкие и постоянно работающее решение для сбора энергии, которые необходимы для автономных систем.
Мы выражает готовность расширять исследовательскую работу и сотрудничество с самыми различными заинтересованными сторонами по всему миру и приглашаем к сотрудничеству в создании и внедрении графеновых энерготехнологий на основе производимого нами зеленого графена.
Заинтересованы в сотрудничестве в области разработки и внедрение графеновых технологий?
Мы открыты для сотрудничества и готовы проконсультировать Вас по вопросам внедрения графена и его производных в Ваши процессы. Мы приглашаем частных лиц и коллективы направлять свои предложения и вопросы по любым удобным для них способам связи.
Мы поможем Вам сформулировать реалистичное техническое задание и реализуем полный цикл НИОКР на современной научно-производственной базе, с привлечением ведущих мировых специалистов, гарантируя сохранность конфиденциальной информации и высокое качество результата.
Мы являемся экологичным производителем "зеленого" графена по собственной технологии, которая совершенствовалась с 2010 по С 2018 год.
Мы получаем экологичные материалы с программируемыми свойствами в результате переработки отходов.
Поэтому наши материалы остаются доступными и мы всегда готовы расширить производственные мощности по производству графена, поскольку это ведет к очищению планеты от мусора и созданию уникальных по своим качествам материалов, которые будут служить столетия, либо могут быть "перепрограммированы".
Мы поможем Вам сформулировать реалистичное техническое задание и реализуем полный цикл НИОКР на современной научно-производственной базе, с привлечением ведущих мировых специалистов, гарантируя сохранность конфиденциальной информации и высокое качество результата.
Мы являемся экологичным производителем "зеленого" графена по собственной технологии, которая совершенствовалась с 2010 по С 2018 год.
Мы получаем экологичные материалы с программируемыми свойствами в результате переработки отходов.
Поэтому наши материалы остаются доступными и мы всегда готовы расширить производственные мощности по производству графена, поскольку это ведет к очищению планеты от мусора и созданию уникальных по своим качествам материалов, которые будут служить столетия, либо могут быть "перепрограммированы".
Продолжите заполнение формы или напишите нам по адресу info@teslar.site
Укажите свои контактные данные и мы свяжемся с Вами
Никола Тесла описывает беспроводную связь и автономные гаджеты в 1926 году.
«Когда беспроводная связь будет применена безупречно, вся Земля превратится в огромный мозг, что на самом деле так и есть, поскольку все вещи являются частицами реального и ритмичного целого. Мы сможем общаться друг с другом мгновенно, независимо от расстояния. Не только это, но с помощью телевидения и телефонии мы будем видеть и слышать друг друга так же прекрасно, как если бы мы были лицом к лицу, несмотря на расстояние в тысячи миль, и инструменты, с помощью которых мы сможем все это сделать, подойдут. в карманах жилета."
Подробнее о жизни Никола Тесла
«Когда беспроводная связь будет применена безупречно, вся Земля превратится в огромный мозг, что на самом деле так и есть, поскольку все вещи являются частицами реального и ритмичного целого. Мы сможем общаться друг с другом мгновенно, независимо от расстояния. Не только это, но с помощью телевидения и телефонии мы будем видеть и слышать друг друга так же прекрасно, как если бы мы были лицом к лицу, несмотря на расстояние в тысячи миль, и инструменты, с помощью которых мы сможем все это сделать, подойдут. в карманах жилета."
Подробнее о жизни Никола Тесла
Другие исследования